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总线通信技术在航空电子中的应用研究随着现代航空技术的快速发展，航空电子器件也越来越发达和普及。
而总线通信技术作为现代化电子系统中不可或缺的一部分，也被越来越多地应用于航空电子领域中。
本文将从总线通信技术的基本原理、应用研究进展、优势和局限性等角度综述其在航空电子中的应用。
总线通信技术是指将多个电子设备连接成一个通信网络，并通过统一的数据总线进行数据传输和控制。
它的主要作用在于减少电子设备之间的物理连接，简化系统的电路结构，提高电子设备的可靠性和可维护性，并且能够实现分布式控制和实时通信等功能。
在航空电子中，总线通信技术不仅应用于飞机的控制系统和导航系统中，还应用于航空通信、动力控制、氧气系统和安全监控等多个方面。
针对航空电子应用中的具体场景和需求，一些专业的总线通信技术也应运而生。
如MIL-STD-1553总线是美国航空航天局开发的一种通信标准，主要应用于飞机和卫星中的数据传输和控制；ARINC 429总线是航空工业协会发布的一种数字通信标准，主要应用于机载电子设备之间的数据交换和信息传输。
这些通信技术都是为了满足航空电子系统对于高可靠性、高带宽、高速度、低延迟、低功耗等多种需求而特别设计的。
在总线通信技术的应用研究方面，目前主要集中在这些专业通信标准的应用推广和优化上。
MIL-STD-1553总线在美国军用航空电子中应用广泛，但在商用航空电子中的应用则比较有限，主要原因在于该技术的数据传输速率较低（最高只有1.0Mbps），不适用于高速数据传输场景。
针对这一问题，目前已经有一些新型通信标准，如MIL-STD-1760、MIL-STD-1773、MIL-STD-1774等，也被广泛应用于航空电子中，可以实现更快速、更灵活、更高效的数据传输。
同时，总线通信技术也有其固有的优势和局限性。
其主要优势在于可以减少各个电子设备之间的物理连接，降低系统的复杂度和成本，提高系统的可靠性和可维护性。
同时，总线通信技术还可以实现分布式控制和实时通信，使得航空电子系统更加智能化和自主化。
• 37•机载总线是航电系统中的重要组成部分，负责设备间的信息交流和传输。
其性能制约着航电系统的发展，是世界各国重点关注的对象。
本文对民航中迄今为止应用较多的几种机载总线协议进行一定的总结，并由小见大，对未来的机载总线技术发展进行一定的展望。
1.Arinc429概述Arinc429总线协议是由美国航空电子工程委员会(Airlines Elec-tronic Engineering Committee)于1977年7月提出的，并在同年发表和获准使用。
该协议标准规定了航空电子设备及有关系统间的数字信息传输要求，被广泛应用于先进的大型民航运输类飞机中。
B737，B757，B767，B777及A300-A600等诸多机型均采用了Arinc429总线协议。
其具有诸多优点，包括数据资源丰富，数据精度高，结构简单，性能稳定，传输可靠，抗干扰能力强等。
（袁梅，曲方伟，民用机载航空总线发展概述：中国航空学会2007学术年会，2007）Arinc429的标准是一种串行标准，是一种面向接口型的单向广播式传输总线。
该总线上仅可有一个发射器，但可有多个接收器。
在Arinc429总线协议中，信息无法倒流。
信息仅可从一台设备的发射器发出，到达该总线上的接收器。
若两设备需要双向通信，则需要两组Arinc429总线。
传输方式为开环传输，接收器不需要通知发射器接收到信息。
该标准使得设备互换性的物理和电气特性达到最大程度的标准化，提高了设备间的兼容性。
Arinc429总线协议也有诸多缺点，如传输速度慢、线缆冗杂等，已经不适应现在的航空电子系统高度集成的趋势。
由于数据仅能单向传输，其电缆数目、长度等必定极其庞大且难以缩减，占用较大空间和重量，是航电系统进一步大规模集成所不可逾越的鸿沟。
因此Arinc629总线协议问世并在逐渐替代Arinc429总线。
2.Arinc429的传输方式Arinc429通信采用带有奇偶校验的32位信息字，采用双极性归零码的三态调制编码方式，调制信号有“高”、“零”、“低”三种电平。
机载总线技术应用综述及其对飞机性能的影响目前，主要应用于飞机上的机载总线技术有：1.面向数据传输的机载总线技术：如ARINC429、ARINC629等。
这些总线技术主要用于传输飞机的遥测数据、控制命令等重要信息，具有高可靠性和高实时性的特点。
2.面向嵌入式系统的机载总线技术：如MIL-STD-1553B、AFDX等。
这些总线技术主要用于传输飞机上各个控制单元之间的数据，实现飞机各个子系统之间的通信和协同工作。
3. 面向高速数据传输的机载总线技术：如Gigabit Ethernet、Fibre Channel等。
这些总线技术主要用于传输大容量的数据，如高清视频、高速图像处理等。
1.提高飞机系统的可靠性和可维护性：通过应用机载总线技术，可以减少飞机上的电缆数量，简化飞机的布线结构，降低故障发生的概率，并且减少故障排查和维护的难度。
2.提高飞机系统的实时性和响应速度：机载总线技术能够提供高速的数据传输能力，使得飞机各个子系统之间可以快速地交换数据和信息，提高飞机的反应速度和工作效率。
3.提升飞机系统的数据交换能力和灵活性：机载总线技术可以实现多个设备之间的数据共享和交换，使得飞机各个子系统可以实时地共享数据和信息，提高飞机系统的整体效能。
4.降低飞机系统的重量和能耗：应用机载总线技术可以减少电缆的使用，降低飞机的重量，提高飞机的燃油效率，从而降低飞机的能耗和运行成本。
总之，机载总线技术的应用对飞机的设计和性能有着重要的影响。
它能够提高飞机的可靠性、实时性和灵活性，降低飞机的重量和能耗，同时也简化了飞机的布线结构，提高飞机系统的整体效能。
随着航空科技的进步和飞机的不断发展，机载总线技术将在未来得到更广泛的应用和发展。
CAN总线在航空领域应用的探讨冯源;豆海利【摘要】本文从Controller Area Network(CAN)总线的特点出发,通过将CAN 总线与机载领域应用最成熟的1553B总线进行对比,分析了在航空领域,尤其是在航空机电系统中,局部采用CAN总线的可行性.然后从可靠性和实时性两个方面指出了CAN总线需要在机载适应性上进行的改进.最后结合国外已经发布的CANaerospace和ARINC825协议,指出了在高层协议方面改进的要点,并简要介绍了在国外飞机上CANaero.space和ARINC825的应用实例.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2011(002)002【总页数】5页(P231-235)【关键词】CAN总线;1553B总线;CANaerospace;ARINC825;机载数据总线【作者】冯源;豆海利【作者单位】中国航空计算技术研究所,西安710068;空军工程大学理学院,西安,710051【正文语种】中文【中图分类】V247.1;TP3360 引言现代飞机平台上广泛采用多种数据总线来实现各级别的数据传输和信息共享,提高了航空电子系统的可靠性、灵活性和可扩展性。
机载数据总线既要满足各个功能子系统的实时性要求,还要通过信息的交联达到功能综合的目的,它强调网络的可靠性和实时性。
其中最具代表性的成果是八十年代由美国公布的 MIL-STD-1553B(以下简称1553B)总线。
CAN总线是由德国电气商BOSCH公司在20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而设计开发的,最初主要应用于汽车内部测量和执行部件之间的数据通信,如汽车发动机部件、传感器、抗滑系统等。
其高性能和可靠性得到认可后,应用范围也逐渐扩展到控制、机械、纺织等行业。
随着CAN 总线相关技术的日趋成熟,以及车载平台与机载平台在某些方面的相似性,其在航空领域的应用逐渐得到重视,近年来国外的主要飞机制造商已经开始把CAN总线应用到飞机上,使飞机产品在性能改进的同时具有更高的经济性。
航空总线校准技术的研究与应用摘要：根据我公司在总线技术方面的应用，对ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线进行技术特点的分析，采用综合总线校准系统产生所需的各种模拟、仿真信号，经过动态链接、驱动程序和数据采集等先进技术，完成对ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线的校准。
在目前我国暂无此类校准规范的情况下，通过大量的研究、试验解决了实际校准中的难题，保证了总线校准的量值溯源及实际生产中的计量需求。
关键词：航空总线；ARINC429总线；CAN总线；AFDX总线引言随着航空电子系统的迅猛发展，机载设备及地面设备也飞速革新，电子设备之间的控制与数据交互则越来越重要。
航空总线技术是飞机航空电子设备综合化系统的核心部分，是航空电子系统的“骨架”和“神经”，负责将各类航空电子设备互联以达到信息综合的目的，是飞机各航电设备间信息传输和资源共享的通路。
航空数据总线技术是航空电子系统的关键技术之一。
总线的可靠性直接影响到军事训练和作战任务的完成率，为确保总线类专测设备能正确实现其功能，有必要定期对其进行校准。
由于总线的设计开发是依据各总线的协议进行，对于总线的校准，国内、行业内目前并没有标准的校准规范，如果总线出现故障，将影响飞机整个航电系统的功能，为了保证飞机各系统、子系统的准确可靠以及飞机处于安全的技术状态，必须对总线的测试技术及应用进行自主研究，通过对总线测试技术及应用的研究，建立总线校规范，以满足总线校准的量值溯源及实际生产中的计量需求。
1 主要研究内容和目标目前ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线等总线技术正在迅速的发展并应用于我公司飞机的航空电子系统中，总线的可靠性直接影响到军事训练和作战任务的完成率，为确保总线类专测设备能正确实现其功能，有必要定期对其进行校准。
由于总线的设计开发是依据各总线的协议进行，对于总线的校准，国内、行业内目前并没有标准的校准规范，为了保证飞机各系统、子系统的准确可靠以及飞机处于安全的技术状态，必须对总线的测试技术及应用进行自主研究，通过对ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线协议的熟悉，研究可实施的ARINC429总线、CAN总线、AFDX总线校准方案，依据不同总线的通讯特点及传输特性进行综合总线校准系统的建立，以满足总线校准的量值溯源及实际生产中的计量需求。
总线技术在民用飞机上的应用研究摘要随着飞行器电子系统综合程度的不断提高，系统功能和设备数量的不断增强和扩大，各组织先后提出一系列的数据总线规范。
总线技术的发展已经成为民用飞机最为关键的技术之一。
本文首先介绍几种典型的机载数据总线，然后综述了总线技术在机载设备数据通讯和数采测试系统中的应用，最后展望下一代民机总线技术的发展趋势。
关键词民用飞机；机载总线；数采系统0 引言从波音737到空客380和波音787，民用飞机电子系统的综合程度已经逐步达到一个前所未有的水平。
而数据总线已成为实现机载电子设备信息综合、功能综合的关键所在。
数据总线作为航空电子综合系统不可分割的组成部分，已渗透溶合于整个系统之中。
数据总线性能的好坏直接影响到整个综合程度的高低和系统综合能力的优劣[1]。
民用飞机总线技术的目的是实现各子系统的模块设备之间的交联，使其达到信息和资源的共享，信号和数据的交换。
其主要特点是：满足飞机各系统之间数据通道的高带宽、高实时性、高可靠性的要求。
1 总线介绍1.1 CSDB总线CSDB总线是由罗克韦尔柯林斯制定的航空电子设备间互连的单向广播式异步串行总线标准，被广泛应用于客机、运输机等设备之间的互联通信。
CSDB可以构成单信源、多接收器的传输系统，总线数据采用全双工差分方式传输，信号的数据格式为异步串行通信格式。
CSDB总线传输波特率为12.5Kb/s。
1.2 ARINC429总线ARINC429总线协议是美国航空电子工程委员会于1977年7月提出的。
协议标准规定了航空电子设备及有关系统间的数字信息传输要求。
ARINC429广泛应用在先进的民用飞机中，如B-737、B757、B-767。
ARINC429总线结构简单、性能稳定，抗干扰性强。
最大的优势在于可靠性高，这是由于非集中控制、传输可靠、错误隔离性好。
ARINC429特点是：1）单向传输，在两个通信设备间需要双向传输时，则每个方向上各用一个独立的传输总线，信息分发的任务和风险不再集中；2）驱动能力：每条总线上可以连接不超过20个的接收器。
航空航天数据总线技术综述（一）国科环宇航空航天数据总线技术发展综述（一）70年代以来，随着微电子、计算机、控制论的发展，使得航空电子系统的发展更为迅速。
1980年美国专门制定了军用1553系列标准和ARINC系列标准，使数据总线更加规范化。
目前自动化程度较高的军、民用飞机，如F-16、F-117、幻影2000、空中客机A340等都采用了数据总线技术。
数据总线技术在我国航空电子系统设计中已有十几年的设计和使用经验，本文针对具有代表性的总线标准，包括MIL-STD-1553B、ARINC429、MIL-STD-1773、ARINC629、STANAG3910、RS485及CAN总线技术进行介绍。
-STD-1553BMIL-STD-1553B总线全称为飞行器内部时分命令/响应式多路数据总线,它由美国自动化工程师协会在军方和工业界的支持下制定,正式公布于1978年,1986-1993年进行了修改和补充。
我国与之对应的标准是GJB289A-97。
该总线采用冗余的总线型拓扑结构,传输数据率可达1 Mb/S，足以满足第三代作战飞机的要求。
1553B总线系统主要由总线控制器BC和远程终端RT和组成，其字长度20bit，数据有效长度为16bit，半双工传输方法，双冗余故障容错方式，传输媒介为屏蔽双绞线，1553B总线的冗余度设计，提高了子系统和全系统的可靠性。
1553B总线的主要功能是为所有连接到总线上的航空电子系统提供综合化、集中式的系统控制和标准化接口。
该总线技术首先运用于美国空军F-16战斗机。
在过去的30年中,MIL-STD-1553B已成功地应用于多种战机,并且成功应用于其它控制领域,如导弹控制、舰船控制等，在海军和陆军的武器和维护系统中已经开始采用1553B总线。
随着国防现代化的建设和武器系统的升级换代，我军也开始将1553B协议大量应用到武器系统的设计中。
2.ARINC429ARINC429总线协议是美国航空电子工程委员会（Airlines Engineering Committee）于1977年7月发表并获得批准使用的,它的全称是数字式信息传输系统(DITS)。
